Luận văn thạc sĩ nghiên cứu thành phần hóa học của cây bồ đề trung bộ (styrax annamensis guill )

BỘ GIÁO DỤC VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ ĐÀO TẠO VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRẦN ĐĂNG ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY BỒ ĐỀ TRUNG BỘ (STYRAX ANNAMENSIS GUILL.) LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC HÀ NỘI 2021 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRẦN ĐĂNG ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY BỒ ĐỀ TRUNG BỘ (STYRAX ANNAMENSIS GUILL.) CHUYÊN NGÀNH: HÓA HỮU CƠ MÃ NGÀNH: 8440114 LUẬN VĂN THẠC SỸ HÓA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC TS NGUYỄN THANH TRÀ HÀ NỘI 2021 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đề tài luận văn thạc sỹ: “Nghiên cứu thành phần hóa học Bồ đề Trung ( Styrax annamensis Guill )” thực đồng ý hướng dẫn TS.Nguyễn Thanh Trà Đây chép cá nhân, tổ chức Các kết thực nghiệm, số liệu, nguồn thông tin luận văn tơi tiến hành, trích dẫn, tính tốn đánh giá Tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung mà tơi trình bày luận văn Hà Nội, ngày 14 tháng 04 năm 2021 Người hướng dẫn Học Viên Trần Đăng Anh Nguyễn Thanh Trà LỜI CẢM ƠN Để hoàn thành luận văn này, xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến TS.Nguyễn Thanh Trà – Phịng Hóa sinh ứng dụng - Viện Hóa học - Viện Hàn lâm Khoa học & Công nghệ Việt Nam tin tưởng giao phó tâm huyết hướng dẫn tơi suốt q trình thực Tơi xin chân thành cảm ơn Học Viện Khoa Học Công Nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi cho tơi q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo Viện Hóa học – Viện HLKH & CN Việt Nam, Các cán phịng Hóa sinh ứng dụng, Trung tâm nghiên cứu phương pháp Phổ ứng dụng đặc biệt hỗ trợ kinh phí đề tài Quỹ Nafosted, MSĐT: 104.01-2017.28 Trong trình thực luận văn, tơi có nhiều cố gắng, nỗ lực, tất nhiệt tình lực mình, nhiên khơng thể tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đóng góp q báu q thầy cô bạn Hà Nội, ngày 14 tháng 04 năm 2021 Người hướng dẫn Học Viên Trần Đăng Anh Nguyễn Thanh Trà BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT Chữ viết tắt WHO CC TLC IR MS NMR H-NMR 13 C-NMR DEPT HPLC HPLC-MS NOESY IC50 δH- δC HSQC HMBC HR-MS COSY Tên Tiếng Anh Tên Tiếng Việt World Health Organization Column Chromatography Thin layer Chromatography Infrared Spectrometry Mass Spectrometry Nuclear Magnetic Resonance H-Nuclear Magnetic Resonance Spectrocopy 13 C-Nuclear Magnetic Resonance Spectrocoy Distortionless Enhancement by Polarization Transfer High-performance Liquid Chromatography Liquid Chromatography–Mass Spectrometry Nuclear Overhauser Enhancement Spectroscopy 50% Inhibitory Concentration Tổ chức y tế giới Sắc ký cột Sắc ký lớp mỏng Phổ hồng ngoại Phổ khối lượng Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Proton Phổ cộng hưởng từ hạt nhân Cacbon 13 Tăng cường biến dạng chuyển phân cực Sắc ký lỏng hiệu cao Sắc ký lỏng ghép khối phổ Phổ tăng cường hạt nhân Nồng độ ức chế 50% Độ chuyển dịch hóa học proton cacbon Heterronuclear Single Phổ tương tác hai chiều dị hạt Quantum Coherence nhân Heterronuclear Multiple Bond Phổ tương tác đa liên kết hai Correlation chiều dị nhân High Resolution Mass Phổ khối phân giải cao Spectroscopy Correlation Spectroscopy Phổ tương tác hai chiều đồng hạt nhân DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG, SƠ ĐỒ STT Hình 1.1 Hình 1.2 Hình 1.3 Hình 1.4 Hình 1.5 Hình 1.6 Hình 2.1 Hình 2.2 Hình 2.3 Hình 3.1 Hình 3.2 Hình 3.3 Hình 3.4 Hình 3.5 Hình 3.6 Hình 3.7 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình 3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Tên hình, bảng, sơ đồ Một số hợp chất gây độc tế bào phân lập từ loài chi Styrax Một số hợp chất bẫy gốc tự phân lập từ chi Styrax Một số hợp chất kháng vi sinh vật kiểm định phân lập từ chi Styrax Một số hợp chất khác phân lập từ chi Styrax Cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ loài S agertifolia Việt Nam Tiêu Bồ đề Trung Bộ (Styrax annamensis Guill.) lưu giữ Bảo tàng lịch sử thiên nhiên Quốc gia CH Pháp-2010 Cây Bồ đề Trung Bộ (Styrax annamensis Guill.) thu hái Điện Biên Các bước tiến hành sắc ký cột Các bước tiến hành sắc ký mỏng Phổ ESI-MS chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 13C-NMR hợp chất Phổ HMBC hợp chất Tương tác HMBC hợp chất Phổ ESI-MS hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 13C-NMR hợp chất Cấu trúc hóa học hợp chất Phổ ESI-MS hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 13C-NMR hợp chất Phổ HMBC hợp chất Tương tác HMBC hợp chất Phổ ESI-MS hợp chất Phổ 1H hợp chất Phổ 13C hợp chất Phổ HMBC hợp chất Trang 15 16 18 19 21 22 23 27 27 35 36 36 37 38 36 39 39 40 40 41 41 42 42 43 43 44 45 Tương tác HMBC hợp chất Phổ ESI-MS hợp chất Phổ 1H-NMR hợp chất Phổ 13C hợp chất Phổ HMBC hợp chất Tương tác HMBC COSY hợp chất Phổ COSY hợp chất Phổ ESI-MS hợp chất Phổ 1H hợp chất Phổ DEPT hợp chất Cấu trúc hóa học hợp chất Cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ cặn chiết EtOAc Hình 3.30 Bồ đề Trung Bộ Hình 3.31 So sánh cấu trúc hoạt tính ba hợp chất benzofuran 1,2,3 Dữ liệu phổ 1H (125 MHz, CD3OD, δC ppm) 13C-NMR Bảng 2.1 (125 MHz, CD3OD, δC ppm hợp chất 1,2,3 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Dữ liệu phổ 1H (125 MHz, CD3OD, δC ppm) 13C-NMR (125 MHz, CD3OD, δC ppm hợp chất 4, Bảng 3.1 Dữ liệu phổ 1H 13C-NMR hợp chất Hoạt tính gây độc tế bào cặn chiết chất Bồ đề Bảng 3.2 Trung Bộ (Styrax annamensis Guill.) Sơ đồ ngâm chiết Bồ đề Trung Bộ (Styrax annamensis Sơ đồ 2.1 Guill.) Bảng 2.2 45 46 47 48 48 48 49 49 50 51 51 53 55 31-32 33 51-52 54 25 MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT DANH MỤC CÁC HÌNH, BẢNG, SƠ ĐỒ MỤC LỤC MỞ ĐẦU 10 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 12 1.1 TỔNG QUAN VỀ CHI BỒ ĐỀ STYRAX (STYRACACEAE) 12 CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 23 2.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 23 2.2 HÓA CHẤT, DỤNG CỤ VÀ THIẾT BỊ NGHIÊN CỨU 23 2.2.1 Hóa chất, dụng cụ 23 2.2.2 Thiết bị nghiên cứu 24 2.2.3 Các dòng tế bào ung thư thực nghiệm 24 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 24 2.3.1 Xử lý ngâm chiết mẫu thực vật 24 2.3.2 Chiết xuất, phân lập hợp chất tự nhiên 25 2.3.3 Phương pháp phân lập hợp chất tự nhiên 26 2.3.2 Phương pháp xác định cấu trúc hóa học hợp chất phân lập từ mẫu thực vật nghiên cứu 27 2.2.4 Phương pháp thử hoạt tính gây độc tế bào in vitro MTT assay 30 2.4 DỮ KIỆN PHỔ VÀ HẰNG SỐ VẬT LÝ CỦA CÁC HỢP CHẤT PHÂN LẬP ĐƯỢC 31 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 35 3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC LÁ CÂY BỒ ĐỀ TRUNG BỘ (STYRAX ANNAMENSIS GUILL.) 35 3.1.1 Egonol (Hợp chất 1) 35 3.1.2 Egonoic acid (Hợp chất 2) 38 3.1.3 Manchicendiol (Hợp chất 3) 40 3.1.4 Styraxin (Hợp chất 4) 42 3.1.5 Vladinol D (hợp chất 5) 46 3.1.6 Ursolic acid (hợp chất 6) 49 3.2 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU HOẠT TÍNH GÂY ĐỘC TẾ BÀO LÁ CÂY BỒ ĐỀ TRUNG BỘ 53 CHƯƠNG 4: KẾT LUẬN 56 DANH MỤC CÁC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN 57 PHỤ LỤC 63 MỞ ĐẦU Xã hội lồi người có mối quan hệ mật thiết với môi trường sống từ thuở sơ khai loài người, đặc biệt việc sử dụng vật thiên nhiên làm đồ ăn thuốc chữa bệnh Nhiều loài hữu đời sống hàng ngày việc sử dụng làm rau ăn, nước uống giải khát cịn góp phần quan trọng việc chữa trị nhiều loại bệnh như: tiêu hóa, viêm da dị ứng, tiểu đường, ngồi cịn chống viêm nhiễm, hỗ trợ điều trị ung thư Phần lớn loại thuốc tây y có mặt thị trường dựa vào nguồn gốc chất dẫn đường chất có hoạt tính phân lập từ thực vật Hợp chất thiên nhiên đóng vai trị quan trọng việc phát triển loại thuốc chữa bệnh ưu điểm chúng độc tính thấp, dễ hấp thu chuyển hóa thể so với dược phẩm tổng hợp, thân thiện với môi trường [1] Theo thống kê tổ chức y tế giới (WHO) có khoảng 80% dân số giới tin dùng thuốc có nguồn gốc tự nhiên, chủ yếu từ thực vật Trên giới, từ thảo dược nhà khoa học tìm nhiều loại thuốc có hoạt tính cao sử dụng rộng rãi việc điều trị bệnh Ví dụ bật việc phát hai hoạt chất Vinblastine Vincristine từ Dừa cạn (Catharanthus roseus (L.) G Don), họ Trúc đào (Apocynaceae) Taxol từ Thông đỏ (Taxus brevifolia), họ Thông (Pinaceae) Cùng với dẫn xuất bán tổng hợp Taxotere từ 10-deacetyl bacatin III, hay gần hoạt chất Vinflunine từ Vinorelbine thức sử dụng để điều trị cho bệnh nhân ung thư [2,3] Lãnh thổ Việt Nam nằm vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa Có tới ¾ diện tích nước rừng núi trùng điệp, địa hình chia cắt nên điều kiện khí hậu đa dạng với nhiều tiểu vùng khí hậu đặc trưng Những yếu tố tạo nên điều kiện sinh thái hệ động thưc vật vô phong phú đa dạng Theo ước tính, Việt Nam có khoảng gần 13000 lồi thực vật bậc cao có mạch có khoảng 4000 loài sử dụng làm thuốc Trong năm gần đây, nhiều cơng trình nghiên cứu thuốc hệ thực vật Việt nam thực khơng mang tính ý nghĩa khoa học thời mà cịn có đóng góp quan trọng vào việc chăm sóc bảo vệ sức khoẻ cộng đồng [4] Các nghiên cứu hóa thực vật loài Bồ đề Styrax thực từ sớm vào khoảng năm 1915, nay, có tới 130 hợp chất phát 10 Based Screening Journal of the National Cancer Institue 94 (2): 78-79 45 Nguyễn Kim Phi Phụng (2007) Phương pháp cô lập hợp chất hữu cơ, Nxb Ðại học Quốc Gia thành phố Hồ Chí Minh, thành phố Hồ Chí Minh 46 Nguyễn Đình Triệu (2007) Các phương pháp phổ hóa học hữu hóa sinh, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội, Hà Nội 47 Mosmann T (1983) Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: application to proliferation and cytotoxicity assays Journal of Immunological Methods 65: 55-63 48 Teh SS, Cheng Lian Ee G, Mah SH, Lim YM, Rahman M (2012) Mesua beccariana (Clusiaceae), A Source of Potential Anti-cancer Lead Compounds in Drug Discovery Molecules 17 (9): 10791-800 49 T Q Cao, M H Tran, J A Kim, P T Tran, J H Lee, M H Woo, H K Lee, B S Min Inhibitory effects of compounds from Styrax obassia on NO production, Bioorg Med Chem Lett., 2015, 25, 5087-5091 50 T D A Silva, E M Polo, C Y Henrique, O J A Alves, H D Nicolella, V M M Gimenez, A R B Araújo, D C Tavares, M Luís, A Silva, W R Cunha, A H Januario, P M Pauletti Styrax camporum and S ferrugineus fruits: norneolignans, antioxidant and cytotoxic activities, J Appl Pharm Sci., 2016, 6, 75-80 51 H L Teles, J P Hemerly, P M Pauletti, J R C Pandolfi, A R Araújo, S R Valentini, M C M Young, V D S Bolzani, D H S Silva Cytotoxic lignans from the stems of Styrax camporum (Styracaceae) Nat Prod Res., 2005, 19, 319-323 52 C S Bertanha, S H Utrera, V M M Gimenez, M Groppo, M L A Silva, W R Cunha, C H G Martins, A H Januario, P M Pauletti Antibacterial evaluation of Styrax pohlii and isolated compounds, Braz J Pharm Sci., 2013, 49, 653-658 53 Motta J R., Avella E 2-Arylbenzofuran neolignans from the bark of Nectandra purpurascens (Lauraceae), Nat Prod Commun., 2010, 5, 10631066 54 Li Y P., Dong L B., Chen H M., Zhong J D, Li F, Liu X., Wang B., Li R T Two new dihydrobenzofuran type neolignans from Breynia fruticose, Phytochem Lett., 2013, 6, 281-285 55 Ulubelen A., Saiki Y., Lotter H., Chari V M., Wagner H Chemical 61 components of Styrax officinalis L –IV, the structure of a new lignan styraxin, Plant Med., 1978, 34, 403-407 56 Tan R X., Jakupovic J., Jia Z J Aromatic constituents from Vladimiria souliei, Plant Med., 1990, 56, 475-477 57 Li C., Dai Y., Zhang S X., Duan Y H., Liu M L., Chen L Y., Yao X S Quinoid glycosides from Forsythia suspensa, Phytochemistry, 2014, 104, 105-113 62 PHỤ LỤC PHỤ LỤC 1: PHỔ MS CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 2: PHỔ 1H CỦA HỢP CHẤT 63 PHỤ LỤC 3: PHỔ 13C CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 4: PHỔ HMBC CỦA HỢP CHẤT 64 PHỤ LỤC 5: PHỔ MS CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 6: PHỔ 1H CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 3: PHỔ 13C CỦA HỢP CHẤT 65 PHỤ LỤC 7: PHỔ 13C CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 8: PHỔ MS CỦA HỢP CHẤT 66 PHỤ LỤC 9: PHỔ 1H CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 10: PHỔ 13C CỦA HỢP CHẤT 67 PHỤ LỤC 11: PHỔ HMBC CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 12: PHỔ MS CỦA HỢP CHẤT 68 PHỤ LỤC 13: PHỔ 1H CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 14: PHỔ 13C CỦA HỢP CHẤT 69 PHỤ LỤC 15: PHỔ HSQC CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 16: PHỔ HMBC CỦA HỢP CHẤT 70 PHỤ LỤC 17: PHỔ MS CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 18: PHỔ 1H CỦA HỢP CHẤT 71 PHỤ LỤC 19: PHỔ 13C CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 20: PHỔ HMBC CỦA HỢP CHẤT 72 PHỤ LỤC 21: PHỔ COSY CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 22: PHỔ MS CỦA HỢP CHẤT 73 PHỤ LỤC 23: PHỔ 1H CỦA HỢP CHẤT PHỤ LỤC 24: PHỔ 13C, DEPT CỦA HỢP CHẤT 74 75 ... nhiên, nghiên cứu thành phần hóa học tác dụng dược lý Bồ đề Trung Bộ Việt Nam giới cịn hạn chế Chính thế, chúng tơi đề xuất đề tài luận văn: ? ?Nghiên cứu thành phần hóa học Bồ đề Trung Bộ (Styrax annamensis. .. QUẢ VÀ THẢO LUẬN 3.1 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC LÁ CÂY BỒ ĐỀ TRUNG BỘ (STYRAX ANNAMENSIS GUILL. ) Từ cặn chiết EtOAC Bồ đề Trung Bộ (Styrax annamensis Guill. ) sử dụng phương pháp sắc ký...BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - TRẦN ĐĂNG ANH NGHIÊN CỨU THÀNH PHẦN HÓA HỌC CỦA CÂY BỒ ĐỀ TRUNG BỘ (STYRAX ANNAMENSIS